水环境治理中多方位生态修复理论运用分析
2023-04-11裴东庆
裴东庆
(安庆市望江县生态环境保护综合行政执法大队 安徽安庆 246200)
引言
水环境是自然生态系统的重要组成部分,进入21世纪以来,在社会经济快速发展的同时,各类水环境也受到了不同程度的污染。环境保护和生态修复是减轻环境污染和维护生态平衡的有效措施。以水环境治理为主要目标,将多方位生态修复理论应用到水环境的治理工作当中,以实际的河流水系生态修复和环境治理情况来验证生态修复技术的应用效果,对于研究水环境治理的方法措施具有一定的参考价值。
1 多方位生态修复理论
1.1 多方位生态修复理论的含义
多方位生态修复理论是指在对被监测区域的环境污染情况进行充分了解之后,能够综合多方面因素针对污染原因和治理措施进行分析,选择采取有针对性的技术方法以达到生态修复和保护环境目的的治理模式[1]。多方位生态修复理论与以往环境保护和治理方法最大的区别是其能够综合应用多种不同的修复方式,基于复杂的水环境污染情况采取有针对性的修复措施。
1.2 应用理论治理河流的主要模式
基于当前水环境污染原因的复杂性特点,多方位生态修复理论已经逐渐在水环境治理中应用,并取得了一定的成效。分析总结应用多方位生态修复理论下的河流治理模式,具体包括以下两种。
1.2.1 控制污染源头
污染在水里,源头在岸上。可以通过控制污染源头的方式,将河道受到污染的成因分为内部和外部两个主要的方面。
源自河流内部的污染,主要是由于外来污染物在长时间积累和固化过程中形成淤泥积压在河底,从而导致对河流水体的污染。经过这一作用形成的淤泥往往难以掌握其形成的规律,因而控制起来也具有一定的难度[2]。且淤泥以外来污染物为主,外来污染物中含有的化学物质,尤其是氮磷等营养性元素能够在特定的条件下进入到上层水域当中,对河流水体造成富营养化污染。针对这一情况,在多方位生态修复理论的指导下,可以应用机械清淤技术配合生物酶降解技术,达到清除淤泥和降低水体污染的目的。机械清淤技术在实际应用中成本较高,尽管其拥有显著的水体污染治理优势,但在技术的使用范围上存在一定的限制,它更适合于小面积高污染的水源治理情况。而生物酶降解技术能够依靠微生物来实现对于水中各类污染物的有效处理,但该技术对于污染治理的力度较弱,更适用于污染程度较低,污染范围较广的情况[3]。
源自河流外部的污染,主要是由于降雨过程中雨水携带污染物导致的。对于这种由于外部因素导致的污染问题,主要可以通过构建降雨原位自动膜过滤系统以及驳岸生态滞留系统的方式来达到减轻污染的目的。降雨原位自动膜过滤系统主要是指能够应用超低压过滤膜来过滤水中污染物的治理技术。在该系统的实际运行中,首先应用折叠式滤膜来对水体中的污染物进行过滤分离,然后将过滤后的部分水体排入到蓄水池当中,提高水资源的利用率。在系统处于长时间运行的状态下,需要定期对滤膜中的滤芯进行清洗,在能够延长滤芯寿命的同时,也能够提升污染过滤分离的效果。
1.2.2 水体净化模式
水体净化模式主要是从环境治理角度出发,依靠水体环境的自我净化能力和人工辅助净化方式来实现降低水体污染目的的方法。
在发挥水体自净功能方面,可以在对河道实际情况进行充分调查的基础上,明确河道生态系统运行和发展的规律,在水体环境的治理过程中,为水体自净营造良好的环境条件。河道的植物群落能发挥对于河道水体的自净作用,河道水体环境中的浮叶植物、挺水植物以及沉水植物都能够发挥净化水体的作用[4]。具体而言,沉水植物主要负责水体的生态修复功能,而浮水和挺水植物则更多起到保持水质和美化环境的作用。基于这一原理,在治理水体污染时可以根据不同的河道深浅程度来种植不同类型的植物。例如,在浅水区可以种植水下草皮,在中水区可以种植四季常绿植物。从动物群落的角度来看,各种浮游生物和底栖动物是实现水体净化的主要力量。这些动物能够通过捕食水体环境中的腐殖物以及绿藻等来提高水体本身的清洁能力,从而达到降低水体污染的目的。
图1 河道水自净过程
人工净化方面,当前在应用多方位生态修复理论进行水体污染治理时,更多应用的是超微净化水处理技术,它依靠仪器在水体中产生微米级和亚微米级的气泡,利用这些气泡达到降低水环境中氮磷元素含量的目的。该技术主要是基于微米级技术本身拥有的正电荷吸附特性,吸附水中的杂质和胶体来降低水体污染。同时,还可以应用这种净化技术对水中含有的各种有机物进行分解。这种人工净化技术的应用,能够以提高水体环境中的溶解氧含量的方式来达到减轻污染和修复生态的目的[5]。实际对水体环境进行污染处理时,需要将该技术与其它的污染治理技术结合起来,在应用其它污染治理技术将水中的杂质吸附过滤处理之后,再应用超微净化水处理技术来进一步提升水体的透明度。
结合当前部分水域环境中应用的生态修复技术和措施来看,多方位生态修复理论的应用,为河流生态环境的修复提供了一个进行整体思考和统筹规划设计的思路,能够基于河流的实际污染情况来探讨如何发挥各种污染治理和生态修复技术的最大作用。
2 水环境治理中多方位生态修复理论运用的实例分析
2.1 长江生态环境保护治理现状
为直观说明水环境治理中多方位生态修复理论的运用要点,文章引入长江流域生态环境保护治理现状辅助探究,从治理实践的情况看,其问题主要集中在以下几个方面。
2.1.1 生态分区较为模糊
长江流域覆盖范围广泛,不同流段的气候环境、水文状况存在很大差异,因此,在修复环节上,必须做好分区,明确特别保护区、缓冲区、生态优先保护区、生态修复关键区等的界线,并给予针对性的修复、治理与保护。但从现状上来看,很多流段对于生态区划分方面不太明确,分区标准也比较模糊,治理方案同质化严重,很难为修复治理实践提供良好基础。
2.1.2 治理举措单调落后
从多方位生态修复理论看,水环境治理环节应当秉持多管齐下的基本原则,从内外污染源控制、水体净化等多角度入手给予支持,最终实现减负增效,达成生态修复目标。但从现状来看,很多流段的治理举措是较为单调、落后的,部分区域仅关注人工净化及生态净化,忽视了污染源控制的重要性,最终导致治理成本上升,但修复治理效果却并不明显。
2.1.3 协同机制有待完善
长江生态环境保护治理是一项长期工作,而且复杂程度比较高,需要多方力量的支持和推进,但从运行现状看,流域内协同修复和治理机制并不完善,部分企业为了降低污染治理成本,甚至会迁移到环境税率较低的地方,从而逃避高额税务支出,推卸污染治理责任。再加上利益协调机制模糊、信息共享渠道闭塞,导致协同治理工作中存在不少阻碍。
2.2 长江生态修复中体现的生态修复理论内容
近年来我国高度关注长江流域生态修复问题,各专业学者也纷纷发挥所长,就生态修复问题提出了自己的看法,现将其理论成果归纳如下。
2.2.1 生态文明理论
生态文明理论是长江生态修复的理论基石,重点阐述了生态文明的地位和作用,指出其实际上是人类物质、精神文明综合体,是可持续发展路径的必然结果,二十大报告进一步升华其内容,用“两山理论”“生命共同体”概念充实了其理论体系。
2.2.2 景观生态学理论
景观生态学理论主要以景观组成单元为研究对象,重点关注其类型、功能、保护方式等,通常包含斑块、廊道、基质等要素。斑块内的景观分布通常较为均匀,可以与周边景观区分开来,不同斑块中间由廊道连接打通,方便物质、能量的传递。除斑块、廊道之外的区域,则被称作“基质”,其分布范围较广,通常面积也最大。治理修复环节需要把握不同景观要素的特点、内涵,制定针对性的修复保护方案。
2.2.3 人地关系理论
在自然空间中,人类的社会活动、生产活动必然会影响自然地理环境,使得自然环境不断改变、恶化。只有把握人地关系,在实践活动中不断给予正反馈,才能真正实现人与自然的和谐相处,保障生态安全格局的稳定运行。
2.2.4 多方位生态修复理论
多方位生态修复理论是本次研究的核心方法论,倡导打破传统单一修复治理的思路桎梏,采用多渠道修复方式治理污染,比如有效截污、定期清除淤泥、人工净化、水生态构建等。
2.2.5 协同修复理论
主张以生态修复、环境保护为目标,广泛调动政府、企业、公民等主体积极性,使之更加主动地参与到修复实践中,达到“1+1>2”的效果。
3 长江生态修复策略优化的建议措施
本文综合考虑长江生态治理修复现状及已有理论研究成果,对修复实践提出如下建议。
3.1 改进生态分区划定方式
要明确几种分区的标准,通过定期开展水质检测和评估,及时更新分区界线,严格执行各类污水排放标准要求。评价环节重点关注三个要素,其一是生物多样性维护功能评价,要综合考虑周边可能存在的危险源问题,比如城镇用地、工矿建设用地等,精确掌握其最大影响距离、影响敏感性等,科学确定不同指标的权重,最后得出较为可靠的评价结果。其二是水涵养功能重要性评价,主要用于衡量某个生态系统对水体的拦截、渗透能力,评估其在水循环系统中扮演的角色地位。评估环节需要考虑降雨量、地表径流量、蒸散发量,以及生态系统面积等因素,根据量化结果明确不同区域的重要程度,为后续的针对性治理提供依据。其三是水土保持重要性评价,评价指标主要与气候、地形、植被等有关,其中水土保持及重要区域必定是坡度较高、植被覆盖率较高的区域,本身具有较强大的水土保持能力,但自身坡度较高,在极端天气、人为活动影响下容易出现水土流失的区域,必须增强保护力度。其余水环境治理时,可以根据实际情况确定评估标准,在本文基础上灵活增减指标,以确保分区的科学性。
3.2 制定针对性生态修复方案
针对现阶段存在的修复治理举措趋同问题,实践中还要给予充分关注,在分区的基础上合理制定个性化方案。
(1)长江特别保护区,要着手加大生物多样性维护力度、重要景观保护力度等,积极落实禁捕计划,改善区域内鱼群数量锐减趋势的问题,关注江心洲岛、湿地滩涂等的恢复情况,减少农业、工业生产带来的不利影响,同时加强对江豚、白鳍豚等珍稀动物习性的研究,给予针对性的保护修复。
(2)长江缓冲区,要发挥“多方位生态修复”理论优势,采用综合性较高的缓冲区搭建方式,统筹山、水、林、田、湖、草等生态要素之间的关系,在充分掌握现有情况的前提下,准确计算自然岸线比例,修复自然岸线不足区域,做好产业转型推动工作。在此过程中,可以将沿江三公里作为重点关注区域,加强区内化工项目的审核工作,尽可能加快高污染企业搬迁步伐。对于缓冲区内的农业产业,要进行针对性分析,若耕地本身的土壤较为肥沃,适农程度较高,则可予以保留,若耕地质量一般,或者坡度超过25°限值,则要按照规定推行退耕还林、还草策略,修复流域内部的水土流失问题。
(3)生态优先保护区,对于生态源地来说,要重点维护其涵养水源、保持水土的关键价值,通过严格执法减少人工围湖等错误行径的发生频率,减少无序开发带来的伤害。考虑到部分生态源地河道宽度过窄,也要适当拓宽河道,以达到提升水体自净能力的效果。生态廊道作为重要桥梁,治理修复环节要积极与河流、林带等天然通道协调统筹,避开公路、铁路等显性设施,保证廊道畅通性和完整性。
(4)生态缓冲区,该区域可以有效补充生态优先区,治理修复环节要着重关注其生态稳定性,选取使用能力较好的树种,构建起较为完整的林地系统,提高区域内的生物多样性和水源涵养能力,做好污染源控制,及时处理生活污水等。
(5)生态提升区,该部分所占面积较大,土地类型较为复杂,既包含耕地、城市用地,也包含住宅、交通用地,人类活动频率较高,生态修复任务较重。此时要积极协调人居环境、自然环境之间的关系,扩大本土树木种植范围,选取适宜区域退耕还林,设置生态天桥、下穿通道等,方便野生动物大规模迁徙,保证生态修复的有效性。
3.3 构建协同修复管理体系
多方位生态修复策略的执行需要以部门联合、协同治理为基础,以确保修复效率和质量的提升。基于此,操作环节还应当积极构建协同修复管理体系,建议以领导小组办公室为核心,设置专门的协同修复委员会,从制度层面入手完善组织架构,赋予其必要的法律地位和权益。同时搭建多元主体协商体系,尝试拓宽公民、企业,以及其余非政府组织参与议政的渠道,鼓励各主体增强环保意识,主动监督环境违法行为、履行环保义务,从资金、人力等方面给予长江生态修复工作必要支持。
图2 长江经济带治理委员会组织架构
另外,应当完善协同修复利益协调机制,积极完善政绩考核体系,在GDP、财政收入等指标之外,适当增加产业结构升级指标、生态修复指标等,结合区域特征制定针对性的考核体系,调整不同区域的指标权重,保证公平性和公正性。还有,对于现阶段存在的生态补偿力度薄弱问题,政府部门应积极作为,广泛调查补偿客体利益受损情况,采用多元化补偿方式消除客体后顾之忧,为生态修复工作的推进提供保障。最后,还需要搭建起信息共享平台,利用大数据技术对长江生态特别保护区、长江缓冲区、生态提升区等进行监控,及时发现破坏生态的不良行为苗头,配合部门联动执法保障生态修复有效性。
结语
综上所述,将多方位生态修复理论应用到水环境治理中,能够以综合全局的角度,充分发挥多种生态修复技术的功能和作用,有效达到减轻污染、促进水环境治理的目标。结合长江流域生态环境保护和治理的总体情况,基于多方位生态修复理论的相关内容,需要在对水环境污染和周边环境情况进行实地调查的前提下,配合应用能够优势互补的技术和水环境治理模式,保障各项治理和保护策略的顺利实施,从而确保生态修复的实际效果。